山西省临汾市山焦中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析

山西省临汾市山焦中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.运输物资的汽车以额定功率上坡时，为增大汽车的牵引力，司机应使汽车的速度（）A．减小 B．增大C．保持不变 D．先增大后保持不变参考答案：A解：由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡．故选：A2.（单选）下列电荷的电荷量不可能是（

）A、4.0×10-18C

B、6.4×10-19C

C、1.6×10-10C

D、2.0×10-19C参考答案：D最小的电荷量是1.6×10-19C，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，由于2.0×10-19C，不是1.6×10-19C的整数倍，所以D是不可能的。故选D。3.（多选）“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中、时刻图线切线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法中正确的是

(

)A.时刻运动员的加速度为零B．～时间内运动员的机械能先减小后增大C．～时间内运动员处于超重状态D．时刻运动员具有向上的最大速度参考答案：BC解析：A、由图象可知，t3时刻弹力最大，运动员受到的合力最大，由牛顿第二定律可知，此时运动员的加速度最大，不为零，故A错误；B、取运动员与橡皮筋为一系统，只有重力与弹力做功，故系统机械能守恒，～时间内橡皮筋先伸长后缩短，弹性势能先增大后减小，所以运动员的机械能先减小后增大，故B正确；C、～时间内运动员处于超重状态拉力大于重力，合力向上。加速度向上，处于超重状态，故C正确；D、时刻弹簧弹力达到最大值，运动员运动动最低点，速度为零，故D错误，故选BC4.（单选）以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a和b，落地点的水平位移为S1和S2，自抛出到落地的过程中，重力做的功分别为W1、W2，落地瞬间重力的即时功率为P1和P2（）A．若S1＜S2，则W1＞W2，P1＞P2B．若S1＜S2，则W1＞W2，P1＜P2C．若S1=S2，则W1＞W2，P1＞P2D．若S1=S2，则W1＜W2，P1＜P2参考答案：考点：平抛运动．专题：运动的合成和分解专题．分析：平抛运动高度决定时间，根据水平位移的关系找出平抛初速度的关系；根据功的计算公式W=Flcosα，即可判定做功的多少；根据瞬时功率P=FVcosα即可判定二者的功率大小．解答：解：AB、若S1＜S2，由于高度决定了平抛运动的时间，所以两个物体运动时间相等．由x=v0t知：水平抛出两个物体的初速度关系为v1＜v2由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量关系是m2＜m1．自抛出到落地的过程中，重力做的功W=mgh，所以W1＞W2，平抛运动竖直方向做自由落体运动，所以落地瞬间两个物体的竖直方向速度vy相等，根据瞬时功率P=FVcosα，落地瞬间重力的即时功率p=mgvy由于m2＜m1，所以P1＞P2．故A正确，B错误．CD、以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a和b，由于高度决定时间，所以两个物体运动时间相等．若S1=S2，平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以水平抛出两个物体的初速度相等．由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量相等．所以自抛出到落地的过程中，重力做的功相等．即W1=W2，落地瞬间重力的即时功率相等，即P1=P2．故CD错误．故选：A．点评：此题主要考查学生对功的计算和功率的计算等知识点的灵活运用，解答此题的关键是根据已知条件推算出速度的关系，然后即可比较出其功率的大小．5.如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va，vb，vc的关系和三个物体运动的时间ta，tb,tc的关系分别是(

)A．va>vb>vc

ta>tb>tc

B．va<vb<vc

ta=tb=tcC．va<vb<vc

ta>tb>tc

D．va>vb>vc

ta<tb<tc参考答案：C三个物体落地的高度ha＞hb＞hc，根据h=，知，ta＞tb＞tc．xa＜xb＜xc，根据x=vt知，a的水平位移最短，时间最长，则速度最小；c的水平位移最长，时间最短，则速度最大，所以有va＜vb＜vc．故C正确，A、B、D错误．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。7.为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m＝0.5kg的钩码，用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示．请回答下列问题：(1)图乙中纸带的哪端与滑块相连_______________________________________________________________________．(2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________m/s2.(3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________kg.(g取9.8m/s2)参考答案：(1)取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)匀速下滑时滑块所受合外力为零，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.8.学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为50Hz).

(1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有:①

.②

.(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是

m/s,小车运动的加速度计算表达式为

,加速度的大小是

m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案：((1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小车质量远大于沙桶的总质量(2)0.86

=0.649.（00年吉、苏、浙）（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为：，式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有得：U=hvB

通过导体的电流密度I=nev·d·h

由

，有

得

10.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：11.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s。①写出x=2.0m处质点的振动方程式y=

▲

㎝；②求出x=0.5m处质点在0～4.5s内通过的路程s=▲㎝。参考答案：①y=-5sin(2πt)②9012.如图所示，直导线ab与固定的电阻器R连成闭合电路，ab长0.40m，在磁感强度是0.60T的匀强磁场中以5.0m/s的速度向右做切割磁感线的运动，运动方向跟ab导线垂直．这时直导线ab产生的感应电动势的大小是_______V，直导线ab中感应电流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若电阻R=5Ω，导线ab电阻r=1Ω，则ab两端的电势差大小为_______V。参考答案：1.2V，b→a；1.0V13.质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为，则质点在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。参考答案：6m/s，9m/s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．15.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平相切，如图所示．一物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h．物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B．求物块在B上能够达到的最大高度．参考答案：考点： 机械能守恒定律；动量守恒定律．专题： 机械能守恒定律应用专题．分析： 物块滑上B的过程中，当两个物体的速度相同时，B上升到最大高度，由物块和B组成的系统机械能守恒，水平方向动量也守恒，即可求得物块在B上能够达到的最大高度．解答： 解：设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，由机械能守恒和动量守恒得：

mgh=mv2+M1V2①

M1V=mv

②设物块在劈B上达到的最大高度h′，此时物块和B的共同速度大小为V′，由机械能守恒和动量守恒得：

mgh′+（M2+m）V′2=mv2③

mv=（M2+m）V′④联立①②③④式得：

h′=h答：物块在B上能够达到的最大高度是h．点评： 本题首先要分析物体的运动过程，确定研究对象，以物块与A为研究对象；其次根据系统的机械能守恒和水平方向动量守恒，就很容易解答．17.一木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为L=1.5m，如图所示处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数为=0.5，现使汽车以a1=6m/s2的加速度匀加速启动，速度达到v=6m/s后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.求：（1）木箱速度达到v=6m/s时，所需要的时间t？（2）当木箱与平板车的速度都达到v=6m/s时，木箱在平板车上的位置（离驾驶室后端距离）；（3）刹车时为保证木箱不会撞到驾驶室，刹车时间t＇至少应为多少？（g=10m/s2)参考答案：18.如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，温度为27℃，外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：（1）大气压强p0的值；（2）玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度；